1? 地下礦山充填采礦方法的概述
1.1 技術特點
在地下礦山采礦工作中被采掘后會有空洞這一區(qū)域被稱為采空區(qū)，如果不能及時補救，會影響整個礦區(qū)的穩(wěn)定性和安全性。充填采礦方法指的是在采掘的過程中彌補空洞， 使用材料運到采空區(qū)進行填充，起到一定的保護作用。充填 采礦方法，適用于礦井結(jié)構(gòu)大而深的礦山，保護礦井整體結(jié)構(gòu)，保障作業(yè)安全性，同時也能提高開采效率，減少損失率。
1.2 應用優(yōu)勢
充填采礦方法在地下礦山的應用中有著諸多優(yōu)勢，解決了以往作業(yè)的弊端，提高了工作效率。它可以實現(xiàn)技術上的突破，降低礦石的采礦損失率，保障開采過程中的安全性，有效控制環(huán)境污染和減少尾礦庫容。
一，降低礦石的采礦損失率。在地下礦山開采工作中，根據(jù)巖石開采情況有很多的充填方法，例如階段充填采礦法，進路充填采礦法等。根據(jù)實際情況選擇合適方法，可提高礦業(yè)開采效率。而且該方法的回采工藝簡單，成本相對較低。與其他方法相比，具有一定的靈活性和穩(wěn)定性。因此在礦業(yè)開采工作中選擇合適的充填采礦方法，提高開采效率，有效回收礦產(chǎn)資源，解決以往存在的問題。
二，提高作業(yè)的安全性。充填采礦方法運用了充填體力學作用機理，結(jié)構(gòu)作用機理等多種原理。在作業(yè)中應用該方法填充空洞區(qū)，改變巖壁的應力狀態(tài)，使單軸或雙軸應力轉(zhuǎn)為雙軸或三軸應力，提高整體的安全性和支撐力，避免出現(xiàn)坍塌的情況。充填體與延時壁相結(jié)合，形成一種新型的結(jié)構(gòu)，將巖石地壓緩慢釋放，傳遞能量和力度共同維持踩場的穩(wěn)定，保證作業(yè)的安全性。
三，減少環(huán)境污染。在地下礦山作業(yè)中使用充填采礦方法，對空洞期進行充填，利用礦山廢石和選礦尾礦的材料， 有效減少這些材料的排出。礦山工作的每一階段都會產(chǎn)生大量的廢料廢渣得不到有效處理，擱置在廢料區(qū)，長期堆放會對地表局部產(chǎn)生影響，也會對所占用的土地造成破壞。而將 這些廢渣廢料作為回填材料回填，不僅可以避免占用更多的耕地和林地資源，也能保護地表植物，有效控制整體的環(huán)境。
四，優(yōu)化資金的使用。在充填開采技術應用中，根據(jù)礦區(qū)的實際情況，選擇不同的技術類型，具有較強的適應性。在開采工作中可以減少尾礦庫容，節(jié)約資金的使用。因此可以節(jié)約前期成本投入，將資金用于其他項目中合理分配資金，提高利用率，也能減少礦山建設的尾礦投資。
2? 地下礦山充填采礦方法中存在的問題
2.1 施工難度大
在地下礦山的開采工作中，充填采礦方法的應用也存在一些問題。該方法的施工難度大，在施工過程中，整個工序十分復雜，工作流程嚴謹，對每一環(huán)節(jié)都提出了較高的要求。例如分層充填采礦技術，需要一個循環(huán)完成后才可進入到下一層的施工。整個過程繁瑣復雜，效率不高。而且需要預留大量礦柱，提高礦體上下盤和頂板的穩(wěn)定性。但回采工作中會受到低壓爆破的影響，導致的礦柱不利于回收，整個開采工作中存在諸多問題，增加了施工的難度。
2.2 充填成本高
在充填作業(yè)中，需要前期投入大量的資金，滿足作業(yè)需求，一般來說充填費用在整個采礦費用中占據(jù) 20%~40%。充填成本高，也限制了該方法的應用。因此在實際開采作業(yè)中，充分考慮成本問題，從前期成本入手進行控制，有效規(guī) 避充填采礦技術的問題。
2.3 間礦柱回采困難
應用充填采礦方法，存在大量頂?shù)字催M行開采的情況，應用人工底柱替代礦石底柱。在實際開采工作中，間礦柱的回采十分困難，會受到多種因素影響。因此在具體施工中需要遵循強采強出、偶數(shù)采場先采的方式進行開采工作。超前采場需要超過兩個分層進行間隔回踩，因此還需要提高點柱間柱的回收率?；厥胀瓿珊罂梢允褂萌斯そ禹?shù)姆绞健?/p>
2.4 采場頂板難度大
礦山開采過程中會遇到圍巖不穩(wěn)的情況，大大增加了工作面頂板的管理難度。巖石構(gòu)造相同，工作面頂板暴露的時間越長，就會增加頂板冒落的事故風險。因此還需要合理控 制作業(yè)時間，規(guī)避這一風險。
3? 地下礦山充填采礦方法的具體應用
3.1 干式充填采礦方法的應用
削壁充填采礦法是干式充填采礦法的一種，它主要用于極薄類型的礦脈。在開拓過程中使用電動鏟運車，解決勞動力問題，提高決定的工作效率。在采礦的過程中，利用一些廢棄膠板鋪墊采場，設置好用來通風的天井。向上水平分層干式充填采礦法應用于地下礦山的開采工作中，具有一定的連續(xù)性，以淺眼留礦的方法為主。在開采作業(yè)中，使用干式填充的方法構(gòu)成建筑。借助混凝土把填充材料和開采礦石隔離開來。在中間預留一定的距離，有利于出礦。將行人井設置在下盤的脈外天井中，每隔一定的距離設置聯(lián)絡外界的通道。該方法的采礦率指標比較低，礦石品質(zhì)較高，生產(chǎn)工藝相對復雜，因此需要花費大 量的開采時間。
3.2 水力充填采礦方法的應用
水力充填采礦法包括機械化充填采礦法和分段空場嗣后膠結(jié)充填采礦法。如果礦區(qū)上層的強度比較低，有很多破碎的地方，應用機械化充填采礦法，選擇合適的機械設備，進行采礦規(guī)避礦體不穩(wěn)定的風險，提高開采過程中的安全性。如果礦區(qū)破碎帶比較多，穩(wěn)定性較差，水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)復 雜，采取分段空場嗣后膠結(jié)充填采礦法，對礦區(qū)進行合理的劃分。把單管膠結(jié)、高水膠結(jié)材料和分段尾砂混合三者進行 填充，有效膠結(jié)形成高質(zhì)量的填充材料，提高施工質(zhì)量。
3.3 溶浸采礦技術
溶浸采礦技術應用于地下金屬礦的開采工作中，將采選冶技術結(jié)合在一起，直接提取金屬，完成開采工作。該技術能夠比較好的回收低品位的礦石、難采礦體核廢水中的有用成分。能夠有效解決常規(guī)技術無法解決的難題，拓展了地下礦產(chǎn)資源利用范圍，提高了礦山的產(chǎn)量和品質(zhì)。各國對該技術開展了大量的研究工作，目前國內(nèi)的溶浸采礦技術逐漸成 熟，應用于銅金銀等的開采生產(chǎn)過程中，而且對環(huán)境的污染 小生產(chǎn)成本低，因此得到了廣泛的應用。
3.4 殘留礦體及難采礦床開采技術
地下礦山長期開采過程中，由于技術水平制約以及亂采亂挖的情況，有大量的殘留資源。這些殘留礦石的安全條件差，回收技術十分復雜，因此對回收開采工作提出了更高的要求。大量空區(qū)和礦柱得不到有效處理，隨著地表資源不斷消耗，低溫低壓不斷增加，會導致該區(qū)域出現(xiàn)突變失穩(wěn)的情況，有著較大的潛在危險，需要及時對其處理解決，因此可以采用充填采礦技術。充填采礦技術可以有效治理前期開采形成的空洞，保證后期的穩(wěn)定性。同時，它還可以開發(fā)殘留礦體以及難以開采的礦床。根據(jù)現(xiàn)場情況選擇合適的機械設備引入其中，尤其是應用自動化設備，可以降低工作難度，提高開采效率。
3.5 高機械化采礦
隨著機械設備的不斷升級，在采礦工作中也借助更加先進的機械設備，實現(xiàn)高度機械化采礦工作。機械化作業(yè)的機動性強，產(chǎn)能大，作業(yè)效率高，實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，降低采礦的難度。因此在應用充填采礦技術時，根據(jù)要求選擇合適的機械設備，自上而下，開展分賬采礦工作進行采切、回采、充填等一系列操作，提高工作效率。同時與相關系統(tǒng)相聯(lián)系，接 觸系統(tǒng)進行有效控制，掌握現(xiàn)場作業(yè)的情況，能夠及時規(guī)避 風險，提高充填采礦技術的效率。在未來發(fā)展中，引進自動化和智能化的機械設備，優(yōu)化各項性能，發(fā)揮技術優(yōu)勢，滿 足采礦工作的需求。
4提高地下礦山充填采礦方法應用效率的措施
4.1 應用新型填充材料
在新時期充填采礦技術也需要做好更新工作，尤其是注重填充材料的更新，可應用一些新型的填充材料，提高整體的強度，從而優(yōu)化充填采礦技術的性能，達到良好的施工效果。對原材料的品質(zhì)進行衡量，包括所含固體量、抗剪度、抗壓程度、孔隙率等，因此原材料的物理性質(zhì)會受到多種因素的制約。當前普遍采用的填充材料有黃磷渣，磷石膏和粉煤灰等，提高充填物的固結(jié)速率。也能夠使用無重擊的水，削減排水開銷，提高充填效率。
因此在新時期要加強對新型材料的研發(fā)，提高材料的性質(zhì)，降低整體成本，從而推進充填采礦法的應用。加強對超細全尾砂新型充填膠凝材料的開發(fā)，使用這種新型材料，代替水泥膠凝材料，減少成本和尾砂的排放量，提高整體質(zhì)量。在研發(fā)工作中需要做好前期調(diào)查工作，收集全面的數(shù)據(jù)資料，確保全尾砂填充填體有與水泥、粉煤灰等相一致的特性。在礦區(qū)現(xiàn)場取樣，保障全尾砂的材料質(zhì)量，分析其物理特性進行相關試驗，通過多次實驗對比分析，選出最佳組合，應用與充填采礦作業(yè)中發(fā)揮新型材料的優(yōu)勢，提高作業(yè)效率。
4.2 實現(xiàn)技術的創(chuàng)新
隨著礦山開采要求不斷增加，對相應技術水平也提出了更高的要求，不僅要提高開采效率，也要規(guī)避其中的各類風險問題。
因此應用充填采礦方法也需要關注這一要求，加強技術創(chuàng)新，提高工藝水平，更好的適應礦山開采工作。立足于礦山的地表地貌特征，做好前期準備工作，結(jié)合現(xiàn)場情況制定更為完善的方案。例如對于那些面積較大，鹽城相對牢固的抗體，可借助終身孔空場法完成開采工作，然后運用高水材料等進行充填，降低整體成本，提高開采的速率。而對于緩 傾斜及脈礦薄的地區(qū)采取分段開展工作。將高強度運礦與削壁充填有效結(jié)合，提高工作效率。在創(chuàng)新采礦工藝時，要著重強調(diào)關注礦山的實際生產(chǎn)情況，應用幾何形狀設計形式。利用幾何形狀進入，并不能保障填充的質(zhì)量，但能夠提高運輸?shù)谋憷?。在充放位置設計時，盡可能布置離采場比較近的位置。從而縮短填充料的運輸移動距離，避免影響本身的分凝程度。
4.3 提高自動化
根據(jù)充填采礦施工需求，需要加強技術和設備方面的研發(fā)，不斷升級，提高工作效率。在新時期自動化設備的應用 越來越廣泛，因此可積極應用前沿的充填設備，實現(xiàn)充填工作的自動化。根據(jù)需求引進自動化設備，減少人力資源的使用，提高工作效率，降低工作難度。在開采工作中，需要充分分析充填設備的技術短板和弱項選擇，相對應的先進設備 有效彌補。例如在礦漿運送過程中，選擇自動化設備實現(xiàn)對每一環(huán)節(jié)壓力的自動調(diào)節(jié)工作，使管道更加通暢。根據(jù)充填固化材料，清水以及全尾礦卸料調(diào)節(jié)充填的濃度。需要注意的是，在選擇設備時要加強制動控制工作，進行性能檢測和調(diào)試工作，確保其符合施工要求，合理引進，提高充填采礦的質(zhì)量。
4.4 健全管理機制
在礦山開的工作中，需要進一步完善相關的管理機制，加強質(zhì)量控制工作，發(fā)揮技術優(yōu)勢，才能達到預期的目標。因此針對充填采礦技術的特點和礦山實際情況，細化各項制度內(nèi)容并要進行有效推進，提高工作人員重視，嚴格遵守各項規(guī)章制度。在管理機制的支持下，確保工作順利推進各環(huán)節(jié)相互配合，發(fā)揮充填采礦技術的優(yōu)勢，提高工作效率。在這個過程中引進責任制，將責任落實到具體的人身上。出現(xiàn)問題及時追責，也能加強現(xiàn)場采礦的管理工作。此外注重信息技術的引進，積極推廣電子操控流量計、閥、泵等各種計量設備，為控制工作提供技術設備的支持保障整體質(zhì)量。
4.5 選擇合適的采礦技術
充填采礦技術多種多樣，不能盲目選擇，需要根據(jù)礦區(qū)的實際情況做好計劃。如果選擇不到位，會增加風險因素，引發(fā)一系列問題，導致礦業(yè)開采的質(zhì)量下降。因此首先需要結(jié)合開采地區(qū)的地質(zhì)，土壤等實際情況，制定合適的開采方案，利用數(shù)據(jù)表達出來，收集全面的資料綜合分析，從而選擇相適應的充填采礦技術。其次還需要做好材料源頭的控制工作，合理的篩查采礦填充材料，做好質(zhì)量把關工作保障材料的質(zhì)量，保證充填采礦技術的施工質(zhì)量，規(guī)避其中的風險因素。通過合理選擇重點采礦技術，把控各個環(huán)節(jié)，提高整 體的安全性和穩(wěn)定性。
5? 結(jié)語
綜上所述，充填開采技術有著一定的應用優(yōu)勢，在地下礦山中得到了廣泛的應用，因此需要擴展企業(yè)提高重視程度分析充填開采技術存在的各類問題，不斷的優(yōu)化升級，開發(fā)新型材料創(chuàng)新充填開采技術，做好施工管理工作。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，選擇合適的技術類型，并把握各項要點，積極推進，提高礦山開采的質(zhì)量和效率。而且隨著機械設備的不斷更新，將自動化技術與礦山開采技術相結(jié)合，提高機械化自動化和智能化，減少人力資源的使用，也能保障開采的穩(wěn)定性和安全性。在該技術的支持下，可以積累更多的經(jīng)驗，為后續(xù)礦山開采提供一定的依據(jù)。
